[发明专利]一种用于莲固体废弃物资源化综合利用的方法

说明书

技术领域

本发明属于食品/农产品及其副产物或废弃物的加工技术领域，涉及农产品固体废弃物资源化综合利用的方法，具体地说是一种莲固体废弃物资源化综合利用的方法。

背景技术

莲(Nelumbo Nucifera)是睡莲科(Nymphaeaceae)莲属(Nelumbo)多年生大型水生草本植物，原产中国和印度，我国主要分布于长江、黄河、珠江以及淡水湖的浅水区。近年我国莲藕种植面积已达700多万亩以上，莲藕年产量近亿吨。然而在莲藕、莲子和藕汁生产和加工过程中的固体废弃物，如藕皮、藕节、莲房、莲子壳以及藕渣等年产量也要近百万吨。其中藕节和藕皮是莲藕加工过程的废弃物，约占莲藕单位重量的5%左右，藕节是传统的中药材，煅烧成碳用于消肿止血。现代药理学研究表明，藕节具有止血、抗炎镇痛、抗氧化等活性；莲房和莲子壳是莲子生产中的废弃物，约占莲子生产量的50%以上。已有文献报道藕节、藕皮、莲房和莲子壳中均富含多酚类物质。藕渣是藕汁生产加工过程中的副产物，年产量逾五十万吨，已有研究表明，藕渣中仍含有膳食纤维、酚类物质、维生素和矿物质等营养成分，尤其被称作第七大营养要素的膳食纤维占藕渣干重的30%以上。膳食纤维具有维持消化系统健康、增强免疫、降低胆固醇和血压、降血糖和抗癌等多种生物活性，可以预防和治疗多种疾病，与人体健康密不可分。

我国莲藕生产量和加工量均为世界之最，莲固体废弃物量相当可观，鉴于莲固体废弃物富含多酚和膳食纤维，但至今尚未引起世人关注和重视，最主要的是缺乏适合于莲固体废弃物资源化综合利用的方法，导致其很少被加工利用，大部分被丢弃，造成资源的极度浪费。因此，莲固体废弃物资源化综合利用思路和方法的突破是我国急需关注和亟待解决的重大问题。

迄今，关于多酚类物质的提取和分离仍以传统热水/乙醇水/丙酮水浸提为主，或辅以超声波/微波/超临界CO₂等手段来提高提取率，再结合柱层析分离并制备而成。水乃是多酚类物质提取的最佳溶剂。虽然国内外学者对多酚类物质的提取和制备做了许多有益探索，但提取时间短、效率高和环境友好的新型绿色提取技术仍有待开发。藕渣是膳食纤维的极好来源，但国内外仅见利用水提醇沉，离子交换柱层析对藕渣中多糖（水溶性膳食纤维）进行分离纯化，提取率达24%，利用碱结合蛋白酶法制备水不溶性膳食纤维，提取率达26%。目前，膳食纤维的提取率低是制约其进一步开发的主要难题。所以，开发适合于藕皮、藕节莲房和莲子壳中多酚以及藕渣膳食纤维制备的成套技术和工艺才是有效解决莲固体废弃物资源化综合利用的关键。虽然本课题组先前公开并授权了“一种莲固体废弃物中多酚类物质的亚临界水萃取剂和萃取方法”，但仅是针对藕皮、藕节莲房和莲子壳中多酚类物质的萃取方法和萃取剂。至今尚未见莲固体废弃物资源化综合利用方法的研究报道。

发明内容

鉴于上述和/或现有莲固体废弃物资源化利用技术和方法的不足，提出了本发明。因此，本发明目的是克服现有技术的不足，研制一种用于莲固体废弃物资源化综合利用的方法，建立莲固体废弃物最大限度零废弃全价利用的方法。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方法：

一种用于莲固体废弃物资源化综合利用的方法，按照下述步骤进行：

原料和去离子水按重量比1:1～1:5加入萃取釜后，充氮气10～20min后，密封，控制萃取温度100～180℃、萃取压力3～10MPa、锚式搅拌桨无级转速控制100～600r/min，电机功率0.55-1kw，萃取时间5-30min，萃取结束后，冷却至25-35℃；后续步骤同CN104771930A，即将冷却后的萃取液离心，收集上清液。将上清液以一定流量流经已平衡好的AB-8大孔树脂柱，用水清洗除去未被吸附的杂质，再用体积分数70%的乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，35~45℃下减压回收乙醇，得到浓缩液。将所述浓缩液冷冻干燥或喷雾干燥，即得莲固体废弃物中的多酚类物质。建立亚临界水磁耦合搅拌萃取-大孔树脂制备莲固体废弃物中多酚类物质的方法。

本发明的另一目的是提供另一种用于莲固体废弃物资源化综合利用的方法，按照下述步骤进行：